[發明專利]一種比特交織極化編碼調制方法及裝置

有效

• 申請號: 201610041093.1
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105656604B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 牛凱;董超;周德坤
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B14/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;項京

1.一種比特交織極化編碼調制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

根據最大化互信息條件，計算目標比特序列所對應的M維星座圖中各星座點的連續概率分布值，其中，所述目標比特序列為初始比特序列經比特交織極化編碼處理后所得到的序列；

構建以M維星座圖中各星座點為葉節點的哈夫曼樹，并將得到的星座點的連續概率分布值按照最靠近的2^-k進行離散化，得到星座點的離散概率分布集合，其中，k∈Z⁺,k為哈夫曼樹中星座點所對應的葉節點的深度；

將得到的星座點的離散概率分布集合與格雷映射相結合，取s>log₂M，獲得星座點的不等概率星座圖，其中，s為目標比特序列中調制符號對應的比特序列長度，M為所述目標比特序列所對應發送符號的維數；

將所述目標比特序列按照所述不等概率星座圖的映射方式進行調制，獲得信道W的輸入符號序列X＝(x₁,x₂,...,x_N)；

其中，初始比特序列經比特交織極化編碼處理得到目標比特序列的過程，包括：

將2^s進制初始比特序列輸入到信道并分解成s個二進制并行子信道{α₁,α₂,…,α_s}，計算各二進制并行子信道的容量I(α_j)；

根據各二進制并行子信道的容量I(α_j)，計算與該容量相等的二進制加性高斯白噪聲信道的噪聲方差σ²(α_j)；

根據σ²(α_j)，采用高斯近似方法計算極化編碼器G_N輸入端的s*N個二進制極化子信道的的高斯分布均值

根據各二進制極化子信道的均值計算每一個二進制極化子信道信道傳輸錯誤概率將s*N個二進制極化子信道按照傳輸錯誤概率從大到小的順序排序，選取錯誤概率最小的K個二進制極化子信道作為信息比特位，其它二進制極化子信道作為固定比特位，得到比特交織極化編碼的輸出比特序列；

其中，表示為第j，j∈{1,...,s}個二進制并行子信道對應的第i，i∈{1,...,N}個二進制極化子信道；表示發送比特序列，x_i表示發送符號，y表示發送符號x_i所接收到的符號。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的每一個二進制極化子信道的傳輸錯誤概率為：

其中表示為第j，j∈{1,...,s}個二進制并行子信道對應的第i，i∈{1,...,N}個二進制極化子信道，Q函數的表達式為

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述各二進制并行子信道信道容量I(α_j)計算步驟，包括：

計算每個二進制并行子信道的信道轉移概率密度函數，計算公式為其中表示所有第j比特等于的比特序列所對應的符號集合，W(y|x_j)表示輸入符號為x_j，x_j∈X，輸出符號為y的物理信道轉移概率密度函數；

根據Pr_j，計算子信道α_j的信道容量,公式如下：